[go: up one dir, main page]

CN110203208A - 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统 - Google Patents

一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110203208A
CN110203208A CN201910367196.0A CN201910367196A CN110203208A CN 110203208 A CN110203208 A CN 110203208A CN 201910367196 A CN201910367196 A CN 201910367196A CN 110203208 A CN110203208 A CN 110203208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
driving control
automatic driving
control system
central controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910367196.0A
Other languages
English (en)
Inventor
范化明
杜梦贤
吴超
陈幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Automotive Engineering Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Automotive Engineering Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Automotive Engineering Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Automotive Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN201910367196.0A priority Critical patent/CN110203208A/zh
Publication of CN110203208A publication Critical patent/CN110203208A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0098—Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0292—Fail-safe or redundant systems, e.g. limp-home or backup systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，包括视觉模块、激光雷达模块、毫米波雷达模块、超声波模块、中央控制器、地图模块和分布在车身的多组传感器单元，各传感器单元分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器，实现系统的正常工作。与现有技术相比，本发明系统中某个传感器或某个功能模块失效时，系统可通过多套冗余机制快速完成正常工作配置，不影响自动驾驶功能，从而实现汽车更安全更可靠的行驶。

Description

一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统
技术领域
本发明涉及一种车辆自动驾驶控制系统，尤其是涉及一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统。
背景技术
随着现代科技的发展，自动驾驶技术已成为近年来的研发热点和技术前沿。如今，随着诸如激光雷达、超声波雷达、多功能摄像头等传感器技术的不断更新以及MCU和SOC等芯片功能的不断丰富强大，自动驾驶产品正从实验室走向真实使用环境。可以预见，在不远的将来，越来越多的汽车将配备自动驾驶功能。
自动驾驶技术的主要挑战在于一方面减少了人在驾驶中的参与度，另一方面需要多种类型传感器相互配合，这两大因素都大大增加了系统的复杂度。安全可靠是自动驾驶系统的核心关键，因此如何构建多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统架构显得尤为重要。
目前市场上的自动驾驶控制系统架构如图1所示：各个传感器将数据直接传递给中央控制器，或者先传递给其他模块，再由其他模块传递给中央控制器。当系统中中央控制器出现问题时改由多功能摄像头模块来执行Fall Back功能，使得汽车降级运行直至达到安全状态。
现有系统架构，各个传感器或功能模块相互独立，数据传递到中央控制器路径和方向均单一，因而造成系统的鲁棒性较差。当某一个传感器或功能模块发生故障时，整个系统将无法正常工作，从而不得不进入Fall Back状态，影响正常自动驾驶功能。尤其当多功能摄像头模块发生故障时，系统将无法进入Fall Back状态，此时不得不由驾驶员来接管整个车辆进行驾驶。由此可见，当前架构虽然可在一定程度上实现自动驾驶功能，但无法完全解放车内人员，只适合较低级别的自动驾驶。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，包括视觉模块、激光雷达模块、毫米波雷达模块、超声波模块、中央控制器、地图模块和分布在车身的多组传感器单元，所述的传感器单元分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器，实现系统的正常工作。
所述的传感器单元内包含激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、多功能摄像头、环视摄像头、高精地图、GPS和IMU。
所述的多功能摄像头为单目或多目摄像头。
所述的传感器单元设有六组，分别设置在车身的正前方、前左、前右、正后方、后左和后右位置。
所述的系统还包括ESP及EPS模块.
正常情况下由中央控制器发出指令并要求EPS及EPS模块执行指令，当中央控制器模块发生故障时，其他模块均可实现对EPS及EPS模块的控制，从而实现Fall Back功能。
所述的系统还包括驾驶员监控摄像头和驾驶员监控模块。
与现有技术相比，本发明设置的系统架构具有高度的前瞻性，其与目前系统架构最大不同在于各布置区域内的传感器功能不仅可以互补还可以冗余，且与传感器相连的各个功能模块均可通过以太网直接或间接互联互通且各个功能模块均与中央控制器相连。这样的架构最大优点在于为传感器数据最终传输到中央控制单元提供了多种路径，当某个传感器或某个功能模块失效时，系统可通过多套冗余机制快速完成正常工作配置，不影响自动驾驶功能，从而实现汽车更安全更可靠的行驶。本发明技术方案可在未来更高级别的自动驾驶时大规模使用和普及。
附图说明
图1为现有自动驾驶控制系统架构图；
图2为本实施例的自动驾驶控制系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
为了增加自动驾驶控制系统的鲁棒性，本实施例提供一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，当某一个传感器或功能模块失效时不会影响系统的正常工作，增加系统Fall Back冗余机制，提高系统的功能安全和可靠性，使得系统支持更高级别的自动驾驶。
一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，包括视觉模块2、激光雷达模块3、毫米波雷达模块9、超声波雷达模块4、中央控制器7、地图模块6和分布在车身的多组传感器单元1，传感器单元1分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器7相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器7，实现系统的正常工作。
系统框图如图2所示：在车辆的正前方、前左、前右、正后方、后左和后右分别设置6个传感器单元1布置区，每个布置区分别布置1个多功能摄像头，1个环视摄像头、1个激光雷达、1个毫米波雷达、1个超声波雷达、1个高清地图、1个GPS和1个IMU。同时在车上还设有驾驶员监控摄像头10，与驾驶员监控模块5相连。系统正常情况下由中央控制器发出指令并要求EPS&EPS模块执行指令，当任意模块(除中央控制器模块)发生故障时，其他模块均可通过其他链路快速完成配置实现正常工作，当中央控制器模块发生故障时，其他任意模块可对EPS&EPS模块进行控制从容实现Fall Back功能。
其中ESP(Electronic Stability Program)为电子稳定系统，EPS(ElectricPower Steering)为电子助力转向，IMU(Inertial Measurement Unit)为惯性测量单元。

Claims (7)

1.一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，包括视觉模块、激光雷达模块、毫米波雷达模块、超声波模块、中央控制器、地图模块和分布在车身的多组传感器单元，所述的传感器单元分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器，实现系统的正常工作。
2.根据权利要求1所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述的传感器单元内包含激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、多功能摄像头、环视摄像头、高精地图、GPS和IMU。
3.根据权利要求2所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述的多功能摄像头为单目或多目摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述的传感器单元设有六组，分别设置在车身的正前方、前左、前右、正后方、后左和后右位置。
5.根据权利要求1所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述的系统还包括ESP及EPS模块。
6.根据权利要求5所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，正常情况下由中央控制器发出指令并要求EPS及EPS模块执行指令，当中央控制器模块发生故障时，其他模块均可实现对EPS及EPS模块的控制，从而实现Fall Back功能。
7.根据权利要求1所述的一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述的系统还包括驾驶员监控摄像头和驾驶员监控模块。
CN201910367196.0A 2019-05-05 2019-05-05 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统 Pending CN110203208A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910367196.0A CN110203208A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910367196.0A CN110203208A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110203208A true CN110203208A (zh) 2019-09-06

Family

ID=67786841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910367196.0A Pending CN110203208A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110203208A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111231986A (zh) * 2020-03-28 2020-06-05 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 用于机动车的冗余轮速检测装置及其控制方法
CN111366192A (zh) * 2020-03-16 2020-07-03 华为技术有限公司 信息获取方法及装置
CN112429012A (zh) * 2020-10-30 2021-03-02 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 汽车电控系统、自动驾驶控制方法及汽车
CN112849055A (zh) * 2021-02-24 2021-05-28 清华大学 基于底盘域控制器的智能汽车信息流冗余安全控制系统
CN113093754A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 苏州挚途科技有限公司 自动驾驶装置和自动驾驶系统
CN113682319A (zh) * 2021-08-05 2021-11-23 地平线(上海)人工智能技术有限公司 摄像头调整方法及装置、电子设备和存储介质
CN114013390A (zh) * 2021-11-15 2022-02-08 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的网络架构及汽车
CN115586772A (zh) * 2022-09-29 2023-01-10 九识(苏州)智能科技有限公司 一种自动驾驶车辆的分层控制系统和方法
CN116153070A (zh) * 2023-02-10 2023-05-23 东风汽车集团股份有限公司 一种分布式安全态势感知检测系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040133345A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Tomoyuki Asahara Navigation system
WO2016155763A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Volvo Truck Corporation Method and arrangement for providing redundancy in a vehicle electrical control system
CN106909152A (zh) * 2017-03-17 2017-06-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种车用环境感知系统及汽车
CN107399326A (zh) * 2016-05-10 2017-11-28 德韧营运有限责任公司 可分级驾驶员辅助系统
DE102017204603A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Conti Temic Microelectronic Gmbh Fahrzeugsteuersystem und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs
CN108710368A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 北京新能源汽车股份有限公司 一种无人驾驶系统及电动汽车
DE102017214657B3 (de) * 2017-08-22 2018-11-22 Audi Ag Verfahren zur Auswertung von Radardaten und Kraftfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040133345A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Tomoyuki Asahara Navigation system
WO2016155763A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Volvo Truck Corporation Method and arrangement for providing redundancy in a vehicle electrical control system
CN107399326A (zh) * 2016-05-10 2017-11-28 德韧营运有限责任公司 可分级驾驶员辅助系统
CN106909152A (zh) * 2017-03-17 2017-06-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种车用环境感知系统及汽车
DE102017204603A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Conti Temic Microelectronic Gmbh Fahrzeugsteuersystem und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs
DE102017214657B3 (de) * 2017-08-22 2018-11-22 Audi Ag Verfahren zur Auswertung von Radardaten und Kraftfahrzeug
CN108710368A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 北京新能源汽车股份有限公司 一种无人驾驶系统及电动汽车

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111366192A (zh) * 2020-03-16 2020-07-03 华为技术有限公司 信息获取方法及装置
CN111231986A (zh) * 2020-03-28 2020-06-05 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 用于机动车的冗余轮速检测装置及其控制方法
CN112429012A (zh) * 2020-10-30 2021-03-02 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 汽车电控系统、自动驾驶控制方法及汽车
CN112849055A (zh) * 2021-02-24 2021-05-28 清华大学 基于底盘域控制器的智能汽车信息流冗余安全控制系统
CN113093754A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 苏州挚途科技有限公司 自动驾驶装置和自动驾驶系统
CN113682319A (zh) * 2021-08-05 2021-11-23 地平线(上海)人工智能技术有限公司 摄像头调整方法及装置、电子设备和存储介质
CN114013390A (zh) * 2021-11-15 2022-02-08 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的网络架构及汽车
CN114013390B (zh) * 2021-11-15 2023-11-24 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的网络架构及汽车
CN115586772A (zh) * 2022-09-29 2023-01-10 九识(苏州)智能科技有限公司 一种自动驾驶车辆的分层控制系统和方法
CN115586772B (zh) * 2022-09-29 2024-09-20 九识(苏州)智能科技有限公司 一种自动驾驶车辆的分层控制系统和方法
CN116153070A (zh) * 2023-02-10 2023-05-23 东风汽车集团股份有限公司 一种分布式安全态势感知检测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110203208A (zh) 一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统
CN112193183B (zh) 隔离部件、自动驾驶车辆冗余架构及隔离部件控制方法
CN107908186B (zh) 用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统
US20220080990A1 (en) Redundant Hardware System For Autonomous Vehicles
CN110077420A (zh) 一种自动驾驶控制系统和方法
KR101708083B1 (ko) 자율적으로 구동하는 차량의 안전한 스티어링 시스템
CN213109244U (zh) 隔离部件、自动驾驶车辆冗余架构及自动驾驶汽车
US11220273B2 (en) Vehicle control apparatus and vehicle control method
WO2018237121A1 (en) METHOD OF USING A SINGLE CONTROLLER (ECU) FOR AN INDEPENDENT FAILURE-RESPONSIVE / FAILURE-INDEPENDENT DRIVING SYSTEM
JP2020050302A (ja) 車載電子制御システム
CN115700205B (zh) 一种智能驾驶控制系统及车辆
CN113173178A (zh) 一种用于车辆的自动驾驶控制方法及控制系统
CN115465284A (zh) 自动驾驶控制装置、系统、方法、车辆及存储介质
CN113942510B (zh) 一种智能驾驶汽车自动拨杆换道控制器及其运行方法
CN116215414A (zh) 一种智能车辆域控制电子电气架构及其冗余控制方法
CN116985734A (zh) 一种车辆装备的域集中系统及车辆
US11853060B2 (en) Vehicle control system
US11444803B2 (en) In-vehicle network system
JP2021020651A (ja) 車両制御システム
JP2021020653A (ja) 車両制御システム
CN114690617B (zh) 一种自动驾驶汽车控制系统与方法
CN115675521A (zh) 一种汽车自动驾驶冗余控制系统及方法
CN214084044U (zh) 一种加强型盲区检测中控系统
CN208298010U (zh) 一种轨道作业车的控制系统
CN114206700B (zh) 车辆控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190906